Chương 1. Việt Nam là một nước nông nghiệp đang phát triển với đặc điểm khí hậu nhiệt đới và a nhiệt đới có gió mùa thuận lợi phát triển nhiều loại cây lương thực như lúa, ngô. đi kèm theo đó là sự phát triển, tan công của những loài sâu bệnh hại. Những năm gần đây nước ta đã áp dụng những kỹ thuật quản ly dich hại tổng hợp (IPM) dé tim ra những biện pháp hiệu quả, có lợi nhằm tăng năng xuất cây trồng và hiệu quả kinh tế.
Tuy nhiên những biện pháp cơ bản trong kỹ thuật kỹ thuật canh tác như: Biện pháp canh tác kỹ thuật, làm đất và vệ sinh đồng ruộng, luân canh,. mục đích chủ yếu là hạn chế sự phát triển của sâu bệnh. Tuy nhiên hiện nay các loài sinh vật ngoại lai xâm lắn đang trở nên khó kiểm soát hơn do thiếu sự hiểu biết về phổ thức ăn, cũng như thiên địch của chúng. Sinh vật ngoại lai xâm lấn hay loài xâm hại, giống nhập ngoại, loài ngoại lai,.
là những loài có nguồn gốc từ nước ngoài, không phải sinh vật bản địa, được du nhập từ nơi khác vào vùng bản địa và nhanh chóng sinh sôi, không kiểm soát từ đó trở thành mối nguy hại đe dọa đến các loài sinh vật cũng như hệ sinh thái bản địa. Sâu keo mùa thu có tên khoa học là Spodoptera frugiperda (J. Smith), tên tiếng anh là Fall Armyworm (FAW) thuộc Bộ cánh vay (Lepidoptera), Họ ngài đêm (Noctuidea) là một loài côn trùng có nguồn gốc tại châu Mỹ có phổ phân bó rất rộng. ở châu phi, vào đầu năm 2016 loài này được phát hiện ở 5 nước tuy nhiên đến năm 2018 loài này đã được phát hiện có mặt trên 30 quốc gia tại châu lục này (FAO, 2018).
Sâu Keo mùa thu được phát hiện gây hại đầu tiên tại châu 4 ở An Độ va Yemen vào những tháng cuối năm 2018. Tuy nhiên, đến đầu năm 2019, loài này đã xuất hiện tại 5 quốc gia khác là Bangladesh, Trung Quốc, Myanmar, Sri Lanka và Thái Lan (FAO, 2019). Ở Việt Nam sâu keo mùa thu tuy đã được phát hiện có mặt tại đồng cỏ ở Hà Nội vào những năm 2009 tuy nhiên do khó xác định phổ ký chủ cũng như biện pháp phòng tránh nên chúng đã tạo nên dich hại bùng phát nhiều nơi trên nước ta vào khoảng tháng 4 năm 2019. Đây là loài sâu ăn tạp với nguồn thức ăn đa dang chúng có thé phá hoại nhiều loài cây khác nhau thậm chi ăn thịt đồng loại khi đói.
Ở nhiều nơi sâu keo mùa thu gậy thiệt hại lớn trên cây bắp nhiều nơi phải trồng lại hoàn toàn đo sự phá hoại của chúng. Theo thống kê của cục BVTV năm 2019 vào những lúc cao điểm diện tích cây bắp bị nhiễm sâu keo mùa thu trên cả nước lên đến hơn 16. Ngoài ra sâu keo mùa thu còn phá hại trên nhiều cây trồng khác như lúa, đậu xanh, đậu nành, đậu phộng, mia, cà chua, ớt, chuối và ngay cả cỏ chăn nuôi. Mã vạch DNA sử dụng một trình tự DNA ngắn, đặc trưng nằm trong geneome cua sinh vat lam căn cứ dé xác định hai hay nhiều loài sinh vật với nhau.
Ở côn trùng các đoạn gen COI được sử dụng làm mã vạch DNA phô quát, ở nắm là đoạn ITS. Tuy nhiên, mã vạch DNA thực vật phức tạp hơn. Hiện nay các nhà khoa học thường sử dụng mã vạch thực vật kết hợp nhiều hơn một locus bao gồm một locus mã hóa bảo toàn về mặt phát sinh loài (rbcL) với một hoặc nhiều vùng tiến hóa nhanh (một phần của gen matK hay vùng đệm liên gen trnH- psbA). Các nghiên cứu mã vạch tiêu biểu nhằm mục tiêu lay mẫu tổng quát các loài thực vật đã chỉ ra rằng khả năng xác định của loài là ~ 72% khi sử dụng mã vạch rbcL + matK tiêu chuẩn ( CBOL Plant Working Group 2009 ).
Tuy tốn nhiều chi phí để xác định hơn so với sử dụng một locus, nhưng mã vạch DNA có thé thuận lợi cho cho việc xây dựng cây phát sinh loài nhờ lượng mẫu lớn và đa dạng hơn. Mục tiêu của đề tài: Đề tài thực hiên với mục tiêu xác định thành phần thực vật là ký chủ của sâu keo mùa thu bằng cách sử dụng công cụ sinh học phân tử đề kiểm tra thành phần thực vật của sâu keo mùa thu trong tự nhiên nhằm xác định đối tượng thực vật được ưu tiên trong khâu phan ăn của loài này. Từ đấy có thé đưa ra các biện pháp hạn chế sự gây hại của loài này trong quá trình canh tác. Nội dung thực hiện: Nội dung 1: Xác định chủng sâu keo mùa thu gây hại tại các tỉnh: Tiền Giang, Long An, Đồng Nai.
Nội dung 2: Xác định các loài thực vật là ký chủ của sâu keo mùa thu bang kỹ thuật sinh học phân tử. Tông quan tài liệu 2. Sầu keo mùa thu. Phân loại Sâu keo mùa thu.
Sâu keo mùa thu thuộc: Giới: Animalia (Động vật) Ngành: Arthropoda (Ngành chân đốt) Lớp: Insecta (Côn trùng) Bộ: Lepidoptera (Bộ cánh màng) Họ: Noctuidae (họ ngài đêm) Chi: Spodoptera Loài: Spodoptera frugiperda 2. Dac diém hinh thai. Sâu keo mùa thu (Spodoptera frugiperda ) xuất hiện hai chủng: 'chủng lúa' (chủng R) và 'chủng ngô' (chủng C) ( (Meagher & Nagoshi, 2004) loại thứ nhất được cho là ưu tiên ăn lúa và các loại cỏ đồng cỏ khác nhau và loại thứ hai là ngô, bông và lúa miến. (Saldamando & Vélez-Arango, 2010) Các chủng giống hệt nhau về hình thái, nhưng có thê phân biệt được bằng kỹ thuật phân tử.
Hình thái bên ngoài: Sâu keo mùa thu có thân màu xanh sáng với đầu màu đen khi mới nở ,chuyên dan sang nâu sậm với đầu đỏ có dém trắng khi trưởng thành. Phan đầu có vệt sáng hình chữ “y” nằm ngược, trên cơ thê có các vệt dài chạy đọc, trên lưng có nốt nhô cao kèm theo lông cứng. Sâu keo mùa thu có 4 giai đoạn phát triển: Trứng, ấu trùng, nhộng và trưởng thành. Trứng: Trứng sâu keo mùa thu có hình cầu, kích thước từ 0.3 - 0,4 mm, mỗi 6 có từ 100-200 trứng, có màu vàng nhạt xung quang 6 được phủ một lớp tơ mỏng tương tự như bông gòn, trứng trưởng thành mat từ 2 - 3 ngày dé nở thành sâu non.
Nhiệt độ tối ưu để trứng sâu keo mùa thu phát triển từ 26 - 30 °C. Các khối trứng có thể xuất hiện trên hoặc dưới mặt lá, đôi khi là ở trên thân với những cây trông còn non. Âu trùng: Giai đoạn au trùng là giai đoạn gây hại chính, thường kéo dai từ 14 - 21 ngày, được chia thành 6 độ tuổi khác nhau. Au trùng có màu xanh nhạt đến nêu sam với các đọc sọc, thay đôi dần theo kích thước và gian sống của chúng.
Tại nhiệt độ từ 18 - 30 °C tốc độ phát triển của sâu keo mùa thu tăng theo đường thắng tuyến tính (Du Plessis et al. Ở tuổi thứ 6 ấu trùng có thé dai dén 4,5 cm. Giai đoạn au trùng thức ăn chủ yếu là lá cây, tuy nhiên chúng cũng có thê ăn thịt đồng loại nếu thiếu thức ăn trong quá trình phát triển. Nhộng: Nhộng phát triển trong kén có màu đỏ được bao quanh bởi một lớp màn được kết dính từ tơ và đất, có thé được tìm thấy trong thân cây hoặc dưới đất.
Cần 9-13 ngày dé phá kén vũ hóa chui ra ngoài. Trưởng thành: Thành trùng sâu Keo mùa thu là một loài ngài đêm màu xám, sai cánh dai từ 32 - 40 mm, cánh trước có màu nâu với hoa văn sậm ở con đực vả nâu nhạt ở con cái, cánh sau màu trang sáng. Thời gian trưởng thành có thé kéo dai từ 12 - 14 ngày. Mỗi đêm thành trùng sâu keo mùa thu có khả năng bay đến 100 km dé giao phối và sinh sản.
Hình thái phân tử. Hai chủng sâu keo mùa bao gồm hai chủng R (Rice) va C(Corn) giống nhau về hình thái nhưng có thê phân biệt với nhau bằng kỹ thuật phân tử. Hai chủng này từng được xem là thuộc cùng một loài duy nhất, tuy nhiên với những tiến bộ về khoa học kỹ thuật trong thập nhiên 80 của thé kỷ trước đã giúp xác định hai chủng không thé phân biệt về hình thái (Meagher & Nagoshi, 2004). Thực tế không tìm thấy sự khác biệt nhất quán của hai chủng cho thấy các chủng có quan hệ họ hàng rất gần và có thể có nguồn gốc gần đây (Meagher & Nagoshi, 2004).
Hai chủng này có môi quan hệ di truyền rất chặt chẽ và đường như đang ở trong giai đoạn đầu của quá trình hình thành loài mới (Prowell et al. Sự khác biệt của hai chủng này có thé nhận biết thông qua các nghiên cứu về đấu hiệu phân tử khác nhau như: Esterase-3 Allozyme (Prowell et al., 2004), Gen Triosephosphate Isomerase (Tpi) (Nagoshi, 2012), Da hình độ dài đoạn khuếch đại (AFLP) (McMichael & Prowell, 1999),. Nhưng hữu ích nhất và thuận tiện nhất là tính đa hình trong những vi trí cắt trong bộ gen cytochrom oxydase I (COI) ty thé (Machado et al., 2008) đo có nhiều bằng 4 chứng ủng hộ khả năng xác định các chủng trên khắp châu Mỹ của gen này (Nagoshi & Meagher, 2022a). Với vị trí cắt của enzyme Acil (GAGCTC) và SacI (CCGC) dành riêng cho chung lúa.
Vi trí BsmI (CCGG) và HmfI (GANTC) đã được xác định làm đặc trưng dé chân đoán chủng ngô (Levy et al., 2002; Nagoshi et al. Nguồn gốc, phân bố. Sâu keo mùa thu từng được coi là loài đặc hữu ở châu Mỹ xuất hiện ở các vùng nhiệt đới va cận nhiệt đới của nam Canada đến Argentina (Meagher & Nagoshi, 2004). frugiperd thường xuyên bị chặn kiểm dịch ở Châu Au do nằm trong danh sách các loài gây hại được kiểm tra trên các loại nông sản nhập vào châu Âu từ lâu ( Seymotr et al.
Tuy nhiên những năm gan đây loài này đã trở thành một loài xâm lắn mới ở Tay và Trung Phi được ghi nhận lần đầu tiên vào năm 2016 (Goergen et al., 2016) gây thiệt hại kinh tế nghiêm trọng khi tác động đến 20 — 50% năng xuất ngô tại nơi đây (Early et al. Đặc biệt với khả năng di cư vô cùng mạnh mẽ đây là yếu tô chính trong kha năng mở rộng phạm vi gây hai nhanh chóng của loài này tại Châu Phi gây ra nhiều thách thức lớn chưa từng có về an ninh lương thực. Sâu keo mùa thu chỉ phân bố tại nhựng nơi có khí hậu tương tự vùng bản địa chứng tỏ tiềm năng xâm nhập đến các quốc gia ở Tây Á và Đông NamÁ là rất cao (Early et al. Tại Châu 4 sâu keo mùa thu lần đầu tiên được báo cáo xuất hiện ở An Độ vào tháng 5 năm 2018 (Sb et al.